Une nouvelle lumière sur les dépôts amyloïdes pour le diagnostic d'Alzheimer ?
Publié par Isabelle le 23/05/2019 à 14:00
Source: CEA

CEA
Les fibres amyloïdes, des agrégats protéiques qui s'accumulent dans le cerveau sous forme de plaques dans certaines maladies neurodégénératives, peuvent être observées par imagerie en proche infrarouge. Cette découverte des équipes de CEA-Irig a été démontrée en réalisant une observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très...) inédite chez la souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de...), sans aucun marquage ou agent de contraste.

Les chercheurs de l'Irig ont mis en évidence des propriétés de luminescence (La luminescence est une émission de lumière dite "froide", par opposition à l'incandescence qui elle est chaude.) des fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) amyloïdes allant du visible au proche infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.). Dans le bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446...), cette luminescence permet de détecter des dépôts amyloïdes dans une coupe de cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la motricité volontaire, et constitue le siège...) humain (Figure, gauche) sans aucun marquage et d'observer leur structure tridimensionnelle.

Dans le proche infrarouge, c'est-à-dire dans la fenêtre (En architecture et construction, une fenêtre est une baie, une ouverture dans un mur ou un pan incliné de toiture, avec ou sans vitres.) de diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers, séparation,...), ce signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit des...) a permis de détecter des dépôts amyloïdes dans le crane de souris vivantes ayant développé la maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) d'Alzheimer (Figure, droite). Cette observation pourrait ainsi constituer un nouvel outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des...) de dépistage (Le dépistage, en médecine, consiste en la recherche d'une ou de plusieurs maladies ou d'anomalies dites "à risques" chez les individus d'une population donnée. Ces investigations sont suivies ou non de consultations...) et diagnostic contre Alzheimer et d'autres maladies à dépôts amyloïdes comme le diabète de type 2 (Cet article traite du « diabète de type 2 », une forme de diabète sucré. Mais il existe d'autres diabètes : voir la page d'homonymie...) et les amyloses systémiques.


Images de microscopie confocale d'un dépôt amyloïde ex vivo sur une coupe d'un cerveau d'une personne atteinte d'Alzheimer dans la région de l'hippocampe. Modélisation 3D (La modélisation 3D est l'étape en infographie 3D qui consiste à créer, dans un logiciel de modélisation 3D, un objet en trois dimensions, par ajout, soustraction et modifications de ses constituants.) du dépôt amyloïde à partie de 60 sections détectées dans le bleu (λexc.: 350-420 nm, λém: 440-500 nm). (Encadré) Section typique du dépôt amyloïde. Les barres d'échelle correspondent à 5 µm.


Détection des dépôts d'amyloïde sur animaux vivants par imagerie NIR 3D chez des souris "Alzheimer" (à gauche) et chez des souris témoins (à droite). (λexc.: 690 nm (lumière laser) et λém.: 730 ± 30 nm).

Collaborations:
Ces travaux, publiés dans Nature Photonics, sont issus d'une collaboration Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) Grenoble-Alpes, Inserm, CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), l'INP Grenoble, le Synchrotron (Le terme synchrotron désigne un type de grand instrument destiné à l'accélération à haute énergie de particules élémentaires.) Grenoble, l'Université de Cergy-Pontoise et l'école de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et cherchant à restaurer la...) de Genève (Suisse)

Historique:
Le laboratoire AFFoNd (Amyloid Fibers: from Foldopathies to NanoDesign) développe des techniques de détection des dépôts amyloïdes pour le diagnostic précoce de la maladie d'Alzheimer. Le laboratoire utilise aussi l'auto assemblage de protéines (non-impliquées dans des maladies) en fibres.

Références:
UV-Vis-NIR optical properties of amyloid fibrils as a new light on amyloidogenesis | Nature photonics
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